Принцип работы и подключения реле таймера задержки времени. Несколько схем реле времени и задержки выключения нагрузки Электронные реле времени с задержкой по отключению

Привет друзья!

Сегодня мы с вами детально рассмотрим схему и конструкцию достаточно полезного устройства – реле времени с задержкой выключения нагрузки. Разумеется, устройство можно использовать и для включения нагрузки и для переключения между двумя разными нагрузками. Рабочее напряжение нагрузки может составлять до 220В, максимальный коммутируемый ток – до 5 А. Путем несложных вычислений получаем, что мощность нагрузки может составлять до 1100 Вт.

Схема устройства и принцип ее работ

Прежде всего изучим схему реле задержки времени. Важный момент: разработчиком схемы я не являюсь и на авторские права не претендую.

Представленная схема работает следующим образом. При нажатии на тактовую кнопку SW1 осуществляется зарядка конденсатора С1, открывается транзистор VT1 (транзистор VT2 и транзистор VT3 находятся в закрытом состоянии). Поскольку контакты реле (Х3 и Х4) разомкнуты, нагрузка отключена. В процессе разряда конденсатора С1 транзистор VT1 закрывается. В то же время открываются транзисторы VT2 и VT3, и через катушку реле начинает протекать ток, что приводит к замыканию контактов реле (Х3 и Х4) и включению нагрузки.

Можно догадаться, что основным времязадающим элементом является конденсатор С1. Именно от него напрямую зависит максимальное время задержки включения/выключения. Также время срабатывания реле зависит от сопротивления переменного резистора R1. Соответственно для изменения времени задержки достаточно изменить номиналы резистора R1 и конденсатора С1.

Схема питается от источника постоянного тока напряжением 12 В. Потребление тока не превышает 100 мА.

Что касается деталей. Все транзисторы, использованные в схеме, однотипные – BC547. Данные транзисторы могут быть заменены транзисторами с аналогичными параметрами. Например, вместо ВС547 можно вполне успешно применить транзисторы серии КТ3102 с любыми буквенными индексами.

Электромеханическое реле – BS115C с напряжением срабатывания 9В. В принципе, реле может быть любым малогабаритным с напряжением срабатывания от 9 до 12В, например, это может быть реле JQC-3F-1C-9VDC.

Печатная плата реле времени

Устройство собирается на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, размерами 41×35 мм. Для удобства монтажа рекомендую нанести на плату «схему» расположения элементов. Нанесение рисунка расположения элементов может осуществляться все тем же лазерно-утюжным методом.

Рисунок печатной платы и расположение элементов

Вот так печатная плата получилась у меня:

Конструкция реле задержки выключения

Устройство может быть собрано в абсолютно любом корпусе подходящих размеров. Не забывайте, что помимо самого реле в корпусе должен уместиться еще и блок питания. В моем случае использован пластиковый корпус для сборки блока питания. Думаю, что аналогичный корпус можно без проблем приобрести практически в любом радиомагазине.

Как можно заметить и плата с реле и блок питания умещаются в таком корпусе просто замечательно. Кстати, в качестве блока питания можно взять зарядное от сотового телефона. Для того, чтобы повысить выходное напряжение такой зарядки, достаточно заменить в ней стабилитрон на большее напряжение. О том, как правильно это сделать, можно найти в Ютубе.

Реле таймер - это эффективное изделие, предназначенное для обеспечения работы всех элементов системы на протяжении заданного промежутка времени после включения или отключения питания. Этот небольшой прибор способен одновременно контролировать несколько устройств, поэтому его часто используют в наиболее сложных аппаратах. Самостоятельно изготовить или купить такой механизм можно с минимальными финансовыми затратами.

Общие сведения

Для того чтобы устройство правильно работало и выполняло все предусмотренные функции, рекомендуется подключить реле времени (220В) с задержкой включения. Перед началом его изготовления и монтажа необходимо подробно изучить устройство, принцип действия, а также преимущества и недостатки. Вся эта информация поможет выбрать максимально эффективную модель аппарата для каждой конкретной установки.

Устройство и принцип действия

Реле считаются одними из наиболее часто используемых приспособлений. Свою популярность они получили благодаря точности и эффективности работы. С их помощью можно легко контролировать напряжения различной величины, что помогает уберечь дорогостоящие устройства от поломок и сбоев в работе.

В большинстве случаев используется временное реле, состоящее из следующих элементов:

Принцип работы реле времени довольно простой. Разобраться в нюансах сможет не только опытный электрик, но и новичок, который видит изделие первый раз.

Функционирует устройство таким образом:

Преимущества и недостатки

Реле времени с задержкой выключения (220В), как и любое другое подобное устройство, имеет несколько важных достоинств. Поэтому оно пользуется большой популярностью и широко применяется в промышленности.

Наиболее значимыми положительными сторонами устройства являются следующие:

Несмотря на большое количество преимуществ, у реле с задержкой времени есть и несколько недостатков. Их обязательно нужно брать во внимание перед выбором устройства и началом его использования. В противном случае можно столкнуться с различными проблемами, которые значительно затруднят работу всей системы и повлекут за собой многочисленные поломки.

К недостаткам таймеров относят:

• необходимость максимально точной установки и настройки;
• зависимость от наличия электрического тока в сети;
• недолговечность конструкции;
• сложности при проведении ремонтных и профилактических мероприятий.

Разновидности изделий

Производители временных реле предлагают потребителям большое количество разновидностей этого устройства. Все они имеют похожие характеристики, но отличаются принципом работы. Такое разнообразие позволяет выбрать оптимальный вариант, который подойдёт для определённого оборудования.

Наиболее популярные виды конструкций:

Изготовление реле своими руками

Чтобы получить качественное реле и немного сэкономить, необходимо самостоятельно изготовить такое устройство. Для этого не нужно тратить много времени и иметь какие-либо профессиональные знания. Новичку в этом деле достаточно обладать базовыми физическими познаниями и общим представлением о принципе работе устройства.

Выбор материалов и инструментов

Для работы над реле понадобится минимальное количество доступных материалов, которые можно купить в специализированных магазинах любого населённого пункта. Их стоимость сравнительно небольшая, что даёт возможность смастерить реле даже людям с небольшими финансовыми возможностями.

В работе понадобятся такие предметы:

Пошаговая инструкция

Все самодельные временные реле изготавливаются по одному и тому же принципу. Мастеру важно придерживаться его и стараться максимально качественно выполнить каждый этап работы. Только в этом случае можно добиться желаемого результата и выполнить работу за минимально короткий промежуток времени.

Порядок действий:

Самостоятельно собранное временное реле идеально подойдёт для контроля работы осветительных приборов, а также включения и выключения маленьких бытовых аппаратов.

Критерии выбора покупных изделий

Если нет желания или возможности смастерить реле самостоятельно, то можно купить готовую конструкцию. Найти её можно в магазинах, специализирующихся на продаже и ремонте электроприборов. В этом случае денежные затраты будут намного больше, чем при изготовлении своими руками, но снизятся временные потери.

Основные критерии выбора:

Временное реле - это полезное и эффективное устройство. С его помощью можно контролировать работу всей системы и предотвращать появление каких-либо сбоев. При правильной установке и соблюдении всех рекомендаций профессионалов можно значительно увеличить срок эксплуатации оборудования и избежать большинства проблем.

Принципиальные схемы реле задержки времени, автоматических включателей и выключателей нагрузки 220В с заданым интервалом времени. Схемы просты в сборке и построены на основе микросхемы LM555.

Реле времени для автоматического отключения нагрузки

Иногда бывает необходимо выключить приемник или лампу подсветки через определенный интервал времени. Эту задачу может решить схема, приведенная на рис. 1.

Рис. 1. Схема таймера для автоматического отключения нагрузки.

При указанных на схеме номиналах времязадающих элементов задержка отключения составит около 40 минут (для микромощных таймеров это время может быть значительно увеличено, так как они позволяют R2 установить с большим номиналом).

В ждущем режиме устройство не потребляет энергии, так как при этом транзисторы VT1 и VT2 заперты. Включение производится кнопкой SB1 — при ее нажатии открывается транзистор VT2 и подает питание на микросхему. На выходе 3 таймера при этом появляется напряжение, которое открывает транзисторный ключ VT1 и подает напряжение в нагрузку, например на лампу BL1.

Кнопка блокируется, и схема будет находиться в таком состоянии, пока заряжается конденсатор С2, после чего отключит нагрузку. Резистор R3 ограничивает ток разряда емкости времязадающего конденсатора, что повышает надежность работы устройства. Для получения больших интервалов задержки конденсатор С2 необходимо применять с малым током утечки, например танталовый из серии К52-18.

Таймер с увеличенным временным интервалом

Схема устройства аналогичного назначения показана на рис. 2. Она позволяет дискретно изменять время задержки отключения нагрузки от 5 до 30 мин (с шагом 5 мин) при помощи переключателя SA1. Благодаря использованию микромощного таймера, обладающего большим входным сопротивлением, имеется возможность использовать времязадающие резисторы значительно больших номиналов (от 8,2 до 49,2 МОм), что позволяет увеличить и временной интервал: Т= 1,1 * С2 * (R1 + ... + Rn).

Рис. 2. Схема таймера с увеличенным временным интервалом для отключения нагрузки.

Схемы реле времени на симисторах

Схемы, позволяющие непосредственно (без реле) управлять отключением сетевой нагрузки, приведены на рис. 3 и 4. В них в качестве коммутатора использован симистор. По сравнению с оригиналом, в приведенных здесь вариантах некоторые номиналы изменены для работы устройств от сетевого напряжения 220 В.

В схеме на рис. 3 включение нагрузки происходит сразу при замыкании контактов SA1, а выключение с задержкой, определяемой номиналами R2-C2 (для указанных на схеме она составляет 11 секунд). Цепь R1-C1 обеспечивает запуск одновибратора при включении.

Рис. 3. Бестрансформаторная схема управления сетевой нагрузкой.

Рис. 4. Вариант схемы для автоматического отключения сетевой нагрузки.

Во второй схеме (рис. 4) включение нагрузки будет при первоначальном подключении к сети или при нажатии на кнопку SB1. Для питания микросхемы использовано реактивное сопротивление, которым является конденсатор С1 (он не греется, что лучше по сравнению с гасящим напряжение активным сопротивлением, как это сделано в предыдущей схеме).

Стабилитрон VD1 обеспечивает стабильное напряжение питания микросхемы, а диод VD3 позволяет уменьшить время готовности схемы для частого нажатия на кнопку. Время задержки выключения может регулироваться резистором R3 от 0 до 8,5 мин. Времязадающий конденсатор СЗ обязательно должен иметь маленькую утечку.

Литература: Радиолюбителям: полезные схемы, Книга 5. Шелестов И.П.

На сегодня, существует множество устройств, призванных облегчить быт современного человека. Так, из промышленной сферы в хозяйственно-бытовую перешли и реле времени , позволяющие автоматизировать работу современных электроприборов и систем. Какие виды временных реле предлагает современный рынок, как выбрать временной регулятор и собрать прибор своими руками – читайте ниже.

Что такое реле задержки времени

Реле временной задержки – это специальные устройства, главным предназначением которых является обеспечения последовательной работы элементов схемы в течении определенного времени после включения или отключения питания. Задержки, создаваемые реле, по продолжительности могут быть как минутными и часовыми, так и суточными, недельными. При этом, с помощью одного сигнала реле способно одновременно контролировать работу нескольких схем.

По принципу работы реле задержки времени делятся на устройства:

• С электромагнитным замедлением;
• С пневматическим механизмом замедления;
• С часовым или анкерным механизмом;
• Моторного типа.

Отдельно выделяют электронные реле времени. Временная задержка в таких устройствах реализуется посредством аналоговых и цифровых технических решений. Зачастую эти решения представлены цифровыми таймерами.

Электронные реле получили широкое распространение благодаря наиболее широкому диапазону регулировки временной задержки.

Так, электронное реле способно контролировать работу элементов схемы с временной выдержкой от доли секунды до нескольких тысяч часов. Кроме того, к достоинствам электронных реле относятся их небольшие габариты, экономичное энергопотребление и многофункциональность. Существуют также временные реле, работающие на микропроцессорах. Такие модели считаются наиболее эффективными.

Классификация реле задержки времени

Для удобства реле времени классифицирует по типу исполнения. Такая классификация позволяет разделить устройства на реле для промышленного использования и бытовые контроллеры.

Так, все временные реле задержки делятся на:

• Моноблочные;
• Встраиваемые;
• Модульные.

Проще всего устанавливаются моноблочные и модульные устройства. Моноблочные реле представляют собой автономные устройства для внешней установки. Такие устройства оснащены встроенными элементами питания, имеют клеммы для подключения нагрузки. Модульные реле являются разновидностью моноблочных, и используются для монтажа в электрощитах .

Наиболее распространенными в промышленной и хозяйственной сфере являются встроенные реле.

Они активно используются в современных бытовых электроустановках (например, стиральных машинах), системах “умный дом”. Кроме того, такие устройства используют при автоматизации тепличного хозяйства.

Сфера применения реле времени с задержкой выключения

Сфера применения временных реле крайне широка и зависит от типа устройства. Так, все реле времени делятся на устройства с задержкой включения после подачи питания и приборы с временной задержкой выключения после отключения нагрузки. Наиболее распространенными в бытовой сфере и коммунальном хозяйстве являются реле с временной задержкой выключения.

Чаще всего, устройства, создающие задержку на выключение, используют для:

• Автоматизации работы уличного и внутридомового освещения;
• Контроля над системами полива;
• Автоматизации вентиляционных систем;
• Контроля над работой бытовых насосов, газовых котлов, электрических водонагревателей.

Таким образом, реле времени позволяют использовать различное электрооборудование только по его фактической надобности, исключая вероятность его нецелесообразного использования. Это не только экономит расход электроэнергии, но и продлевает срок эксплуатации электроприборов.

Реле с выдержкой времени на включение применяют для контроля работы промышленной и хозяйственно-бытовой автоматики.

Так, например, устройства можно использовать для автоматического восстановления работы бытовой техники, осветительных приборов, вентиляционных, и отопительных систем после возобновления подачи напряжения. При правильном подключении и хорошей настройке, реле с задержкой включения могут активировать систему “теплый пол” к вашему приходу, включать водонагреватели и бытовые приборы (например, кофемашину) после вашего пробуждения.

Главным критерием выбора временного реле для однофазных сетей (220 В) является диапазон задержки. Этот параметр определяется назначением устройства отключения. Так, например, для реле, подключенного к вентилятору в санузле, будет достаточно задержки выключения в диапазоне от 1 сек до 1 часа.

Реле времени с задержкой включения, обычно, имеют меньший диапазон.

Это связано со сферой их использования. Зачастую, после восстановления энергоснабжение, включение промышленной, бытовой и хозяйственной автоматики должно выполняться незамедлительно. Так, задержка на включение бытового электрооборудования должна составлять не более 2 мин.

Кроме того, при выборе реле времени необходимо учитывать:

• Тип коммутируемого тока. Реле могут коммутировать как переменный, так и постоянный ток. Для коммутации переменного тока следует выбирать реле AC типа, для коммутации постоянного тока – DC типа. Существуют и универсальные устройства с маркировкой AC/DC.
• Максимальный коммутируемый ток. Для бытового использования подойдут реле, способные коммутировать нагрузку в диапазоне от 10 до 16 А.
• Степень защиты устройства. Для внутренней установки подойдут реле с индексом IP20. Для установки на улице этот показатель должен быть увеличен в два раза, либо реле должно быть установлено в защитном корпусе.
• Возможности подключения реле. Отдельные модели временных реле могут одновременно подключаться к двум элементам, управляющим нагрузкой (например, к двум выключателям). Так работу реле можно контролировать из двух точек, расположенных в разных концах помещения.

Не стоит забывать про габаритные размеры и способ монтажа устройства. Это позволит быстро вписать устройство в проект. Так, наименьшие габариты имеют электронные установки. Кроме того, временное реле может требовать или не требовать крепления DIN-рейки.

Схема задержки включения реле на 12 вольт

Собрать простое реле можно своими руками. Самая легкая в исполнении схема электронного реле времени собирается на базе интегрального таймера ne555. Управление реле осуществляется посредством нажатия внешних клавиш. Для работы устройства будет достаточно 12В. Запитать реле можно через силовой кабель к электросети. Временно поддержать работу реле может и аккумулятор на 12 вольт.

Схема простого временного реле на основе таймера NE 555 имеет также такие особенности:

• Задающим интервал времени узлом, является цепь из резистора переменного тока и электролитического конденсатора. От их номинала зависит интервал задержки включения реле времени
• При номинале резистора в 500 кОм и конденсатора в 220 мкФ, диапазон задержки может составлять от 2 сек до 3 мин.
• Индикатором работоспособности реле может выступить светодиод, подключенный параллельно катушке.

Данный прибор можно использовать как для отключения, так и включения электрооборудования с временной задержкой. Для начала временного отсчета необходимо нажать кнопку “старт”, которая запускает таймер. Кнопка “стоп” отвечает за отключения питания и возврат контролируемого с помощью реле устройства в первоначальное состояние.